石英晶体振荡器

石英晶体振荡器起振条件石英晶体振荡器啊，这可是个挺有趣的东西呢。

就像是乐队里的指挥家，虽然小小的，不起眼，但在电路这个大乐队里，可是起着至关重要的起振作用呢。

咱得先知道啥是石英晶体振荡器起振条件。

这就好比种庄稼，得有合适的土壤、种子还有气候，少一样都不行。

对于石英晶体振荡器来说，它要起振，电路里得有合适的增益和相移。

这就像是两个人合作抬东西，得力气合适（增益合适），还得方向对（相移合适），不然这东西可抬不起来，振荡器也起不了振。

先说说增益吧。

增益就像是给振荡器注入的一股力量。

你想啊，如果这股力量太小，就像一个小孩去推一辆大卡车，怎么推得动呢？那振荡器就没法起振了。

可要是这股力量太大呢，就像用超级大力气去推一个小玩具车，搞不好就把车给弄坏了，在电路里可能就会造成一些不正常的情况，也没法好好起振。

这就要求电路里的放大器等元件要提供一个恰到好处的增益，不多不少，才能让石英晶体振荡器欢快地起振。

再看看相移。

相移这东西有点抽象，咱打个比方。

就好比一群人走路，大家得保持相同的节奏和方向（相同的相位），要是有人走得快，有人走得慢，队伍就乱套了。

在石英晶体振荡器里也是一样的道理，电路中的各个元件对信号产生的相移得配合得刚刚好。

如果相移不对，信号就像是在迷宫里乱转的小老鼠，找不到正确的路，振荡器也就没法顺利起振了。

其实啊，石英晶体振荡器起振还有一个条件就像给整个起振过程提供一个稳定的环境。

这就像盖房子得有个稳固的地基一样。

在电路里，电源的稳定性就非常重要。

要是电源像个调皮的小孩，一会儿电压高一会儿电压低，这就好比地基一会儿高一会儿低，房子肯定盖不起来，振荡器也很难正常起振。

另外呢，石英晶体本身的特性也对起振有很大的影响。

石英晶体就像是一个有着独特个性的小明星。

它的频率特性、品质因数等就像是小明星的才华和魅力。

如果这些特性不符合电路的要求，就像小明星的表演风格不适合舞台一样，起振也会遇到麻烦。

比如说，石英晶体的频率如果偏差太大，就像歌手唱歌跑调，整个电路就没法和谐地工作，振荡器也就难以起振。

石英晶体振荡器简介撰文：张严顺石英晶体振荡器是以石英晶体谐振器为母体加以应用的制品，简称晶振。

石英晶体谐振器满足普通电子产品要求完全可以胜任，但随着构造系统及机器的高精度化要求，自己设计振荡回路再与石英晶体谐振器配合，采用调整的方法来满足使用要求已不合适宜，不仅不适合量产化，同时成本也比较高，因此石英晶体振荡器单体化的出现就解决了很多问题，其特点是：1、不必调整石英晶体谐振器的频率特性而可直接引用；2、可得到石英晶体谐振器理论上的频率温度特性以上的稳定度；3、在振荡回路上附加其它机能使其多元化。

石英晶体振荡器的种类最基本的四种石英晶体振荡器如下：1、基本石英晶体振荡器（SPXO）不施以温度控制及温度补偿，频率温度特性依靠石英晶体谐振器本身的稳定性。

2、温度补偿石英晶体振荡器（TCXO）附加温度补偿回路，减少其频率因周围温度变动而变化的石英晶体振荡器。

3、电压控制石英晶体振荡器（VCXO）控制外来的电压，使输出频率能够变化或调变的石英晶体振荡器。

4、恒温槽式石英晶体振荡器（OCXO）以恒温槽保持石英晶体振荡器或石英晶体谐振器在一定温度，控制其输出频率在周围温度下也能保持极小变化量的石英晶体振荡器。

当然随着技术的发展和要求越来越高，其它功能的多元化石英晶体振荡器也应运而生并得到快速发展。

石英晶体振荡器的频率稳定度石英晶体振荡器的频率稳定度分以下几个方面来考量：1、频率温度稳定度（温度特性）；2、频率长期的稳定度（频率老化特性）；3、频率短期的稳定度（时间领域、频率领域及相位杂讯特性）。

通常第1项比第2、3项重要，需要靠温度补偿或恒温槽来稳定频率，而第2项主要是根据石英晶体谐振器的设计及制造工艺来保证，第3项则决定于振荡回路的设计。

石英晶体振荡器与外围电路关系一、三端式LC 振荡器三端式LC 振荡电路是经常被采用的，其工作频率约在几MHz 到几百MHz 的范围，频率稳定度也比变压器耦合振荡电路高一些，约为10–3~10–4量级，采取一些稳频措施后，还可以再提高一点。

三端式LC 振荡电路以分为电感三端式和电容三端式电容三端式又分为串联型电容三端式和并联型电容三端式（也有叫三点式）。

并联型电容三端式：电容反馈式振荡电路,如图1a 。

振荡频率)(212121210C C C C L LCf +≈=ππ(公式1)反馈系数21C C U FUf≈=∙∙∙(公式2)集电极等效负载：2//`∙=FR RR iL C(公式3)ab图1在这个电路中若要提高电容反馈式振荡电路的振荡频率，势必要减小C 1和C2的电容量和L 的电感量。

实际上不C1和C2的电容量减小到一定程度时，晶体管的极间电容和电路中的杂散电容将纳入C1和C2中，从而影响振荡频率。

这些电容等效为放大电路的输入电容Ci 和输出电容C 。

，如图1b 中所标注。

电路的优点:1. 电容反馈三端电路的优点是振荡波形好。

2. 电路的频率稳定度较高，适当加大回路的电容量，就可以减小不稳定因素对振荡频率的影响。

3. 电容三端电路的工作频率可以做得较高，可直接利用振 荡管的输出、输入电容作为回路的振荡电容。

它的工作频率可做到几十MHz,采用共基放大电路可做到几百MHz 的甚高频波段范围。

电路的缺点：调C 1或C 2来改变振荡频率时，反馈系数也将改变。

改进型电容反馈式振荡电路，如图2：图2在电感支路串联一个小容量电容C ，而且C ＜＜C1，C ＜＜C2，这样CC C C 111121≈++总电容约为C ，因面电路的振荡频率为：LCf π210≈(公式4)二、石英晶体振荡器1 、石英晶体的压电特性石英晶体所以能成为电谐振器，是利用了它所特有的正、反两种压电效应。

所谓正压电效应，就是当沿晶体的电轴或机械轴施以张力或压力时，就在垂直于电轴的两面上产生正、负电荷，呈现出电压。

实验三石英晶体振荡器
[实验目的]
1.了解晶体振荡器的工作原理及特点；
2.掌握晶体振荡器的设计方法及参数计算方法。

[实验要求]
1.查阅晶体振荡器的有关资料, 阐明为什么用石英晶体作为振荡回路元件就能使振荡器的频率稳定度大大提高；
2.试画并联谐振型晶体振荡器和串联谐振型晶体振荡器的实际电路, 并阐述两者在电路结构及应用方面的区别。

[实验仪器设备及材料]
1.双踪示波器；
2.万用表；
3.高频电路实验装置
[实验方案]
实验电路见图3-1。

1.测振荡器静态工作点, 调图中Rp, 测得IEmin及IEmax；
2.测量当工作点在上述范围时的振荡频率及输出电压；
3.负载不同时对频率的影响, RL分别取110kΩ、10kΩ、1kΩ, 测出电路振荡频率, 填入表10-3-1并与LC振荡器比较。

填入表10-3-1, 并与LC振荡器比较。

R L～f 表10-3-1 实验数据
[实验报告]
1.画出实验电路的交流电路；
2.整理实验数据；
3.比较晶体振荡器与LC振荡器带负载能力的差异, 并分析原因；
4.你如何肯定电路工作在晶体的频率上；
5.根据电路给出的LC参数计算回路中心频率, 阐述本电路的优点。

[思考题]
石英晶体振荡器与LC三点式振荡器输出信号的差异有哪些？
1。

石英晶体振荡器原理石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。

其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。

1.晶振概述晶振一般指晶体振荡器。

晶体振荡器BAV99-7是指从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片），石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振；并添加到包装内部IC形成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。

其产品一般用金属壳包装，也用玻璃壳包装.陶瓷或塑料包装。

2.晶振的工作原理石英晶体振荡器是一种由石英晶体压电效应制成的谐振器件。

其基本组成大致如下：从石英晶体上按一定方向角切下薄片，在两个对应面涂上银层作为电极，在每个电极上焊接一根导线，连接到管脚上。

此外，封装外壳构成石英晶体谐振器，简称石英晶体或晶体.晶体振动。

其产品一般用金属外壳包装，也有玻璃外壳.陶瓷或塑料包装。

如果在石英晶体的两个电极上增加一个电场，晶片就会发生机械变形。

相反，如果在晶片两侧施加机械压力，就会在晶片的相应方向产生电场，这种物理现象称为压电效应。

如果在晶片的两极上增加交变电压，晶片会产生机械振动，晶片的机械振动会产生交变电场。

一般来说，晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常小，但当外部交变电压的频率为特定值时,振幅明显增远大于其他频率,称为压电谐振，与1C电路的谐振现象非常相似。

其谐振频率与晶片切割方法相似。

.几何形状.尺寸等相关。

晶体不振动时，可视为平板电容器，称为静电电容器C,晶片的大小和几何尺寸.与电极面积有关，一般几种皮法到几十种皮法。

当晶体振荡时,机械振动的惯性可以与电感1相等。

一般1值为几十豪亨到几百豪亨。

电容C可以等效晶片的弹性，C值很小，一般只有O.0002~0.1皮法。

石英晶体振荡器的应用石英晶体振荡器（quartz crystal oscillator）是一种可靠的电子元件，用于生成精确的频率信号。

它在现代电子设备中广泛应用，例如手机、计算机、通信设备、控制系统和科学仪器等领域。

本文将阐述该元件的应用。

一、电子时钟电子时钟是石英晶体振荡器最常见的应用之一。

振荡器可以精确地控制时间，因此可用于制作电子腕表、台式时钟、壁挂钟等。

它比机械时钟更加精确和可靠，且无需定期校准。

二、计算机计算机使用石英晶体振荡器作为主频率源，以精确控制指令执行速度和计算周期。

对于现代CPU，振荡器的频率通常在1GHz以上。

此外，振荡器还用于计算机主板的时钟输出，用于控制各个组件的时序和同步。

三、通信设备石英晶体振荡器在通信设备中也有广泛应用。

例如，手机里的时钟电路就是由振荡器提供的，用于同步话音信号的采样和数字化。

无线电台、卫星通信系统和雷达等设备中也有应用。

四、科学仪器石英晶体振荡器在科学仪器中也是必不可少的元件，用于测量和控制各种物理量。

例如，在天文望远镜中，振荡器用于精确控制反射镜的位置，实现目标的精确定位。

在光谱仪中，振荡器用于产生精确的时间基准，控制光源的发射谱线等。

五、控制系统石英晶体振荡器还用于各种控制系统中，如自动化控制、电力系统控制等。

振荡器提供精确的时间基准，用于实现各种监控、调节和控制。

总之，石英晶体振荡器是现代电子设备中不可或缺的元件，它的应用范围广泛、功能强大、稳定可靠。

在未来，随着科技的不断进步和发展，它的应用也将越来越广泛，带来更多便利和创新。

晶振知识晶振有着不同使用要求及特点，通分为以下几类：普通晶振、温补晶振、压控晶振、温控晶振等。

在测试和使用时所供直流电源应没有足以影响其准确度的纹波含量，交流电压应无瞬变过程。

测试仪器应有足够的精度，连线合理布置，将测试及外围电路对晶振指标的影响降至最低。

以下内容将逐项为您解答有关晶振的相关知识。

基本概述晶振全称为晶体振荡器，其作用在于产生原始的时钟频率，这个频率经过频率发生器的放大或缩小后就成了电脑中各种不同的总线频率。

以声卡为例，要实现对模拟信号44.1kHz或48kHz的采样，频率发生器就必须提供一个44.1kHz或48kHz的时钟频率。

如果需要对这两种音频同时支持的话，声卡就需要有两颗晶振。

但是娱乐级声卡为了降低成本，通常都采用SRC将输出的采样频率固定在48kHz，但是SRC会对音质带来损害，而且现在的娱乐级声卡都没有很好地解决这个问题。

晶振一般叫做晶体谐振器，是一种机电器件，是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成。

这种晶体有一个很重要的特性，如果给它通电，它就会产生机械振荡，反之，如果给它机械力，它又会产生电，这种特性叫机电效应。

他们有一个很重要的特点，其振荡频率与他们的形状，材料，切割方向等密切相关。

由于石英晶体化学性能非常稳定，热膨胀系数非常小，其振荡频率也非常稳定，由于控制几何尺寸可以做到很精密，因此，其谐振频率也很准确。

根据石英晶体的机电效应，我们可以把它等效为一个电磁振荡回路，即谐振回路。

他们的机电效应是机-电-机-电..的不断转换，由电感和电容组成的谐振回路是电场-磁场的不断转换。

在电路中的应用实际上是把它当作一个高Q值的电磁谐振回路。

由于石英晶体的损耗非常小，即Q值非常高，做振荡器用时，可以产生非常稳定的振荡，作滤波器用，可以获得非常稳定和陡削的带通或带阻曲线。

主要参数晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。

无源晶振与有源晶振（谐振）的英文名称不同，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。

石英晶体多谐振荡器的振荡频率摘要：1.石英晶体多谐振荡器的基本概念和原理2.石英晶体多谐振荡器的振荡频率决定因素3.石英晶体多谐振荡器的应用领域4.石英晶体多谐振荡器的发展趋势正文：一、石英晶体多谐振荡器的基本概念和原理石英晶体多谐振荡器是一种基于石英晶体谐振原理实现的振荡器。

它主要由石英晶体（晶振）、非门、电容等元件组成，结构相对简单。

石英晶体多谐振荡器主要用于信号发生电路，尤其是方波的产生。

二、石英晶体多谐振荡器的振荡频率决定因素石英晶体多谐振荡器的输出脉冲频率主要取决于石英晶体的固有频率。

石英晶体的固有频率是由其物理性质决定的，因此在设计石英晶体多谐振荡器时，需要根据实际需求选择合适的石英晶体。

三、石英晶体多谐振荡器的应用领域石英晶体多谐振荡器广泛应用于通信、广播、导航等领域。

在通信领域，石英晶体多谐振荡器常用于信号发生器、调制器等设备，以实现信号的传输和接收。

在广播和导航领域，石英晶体多谐振荡器则用于产生稳定的基准频率，确保广播和导航信号的精确传输。

四、石英晶体多谐振荡器的发展趋势随着科技的不断发展，石英晶体多谐振荡器也在不断改进和优化。

未来的发展趋势主要包括以下几个方面：1.向高频化发展：随着通信、广播等领域对信号传输速率和容量的需求不断提高，石英晶体多谐振荡器需要实现更高的振荡频率。

2.向小型化、集成化发展：为了满足电子设备小型化、轻便化的要求，石英晶体多谐振荡器需要实现更小的体积和更高的集成度。

3.向高稳定性、高精度发展：在通信、导航等领域，对信号传输的稳定性和精度要求越来越高。

因此，石英晶体多谐振荡器需要实现更高的稳定性和精度。